- •Министерство общего и профессионального образования российской федерации московский государственный технический университет "мами" Кафедра "Детали машин и пту"
- •Расчет червячной передачи
- •Москва 2003
- •Содержание
- •1.6. Выбор профиля червяка
- •1.7. Предварительный выбор материалов колеса и червяка.
- •1.9. Предварительное определение кпд передачи и мощности на червяке
- •1.10. Выбор коэффициента диаметра червяка – q
- •1.12. Допускаемые контактные напряжения.
- •1.12.1 Материал колеса – оловянная бронза
- •1.12.3 Материал колеса – чугун
- •1.13. Определение размеров передачи
- •1.13.1 Межосевое расстояние
- •1.13.5 Определение скоростей
- •1.13.7 Определение сил в зацеплении
- •2. Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям
- •2.5 Уточнение коэффициента нагрузки
- •2.6 Уточнение допускаемого контактного напряжения
- •2.7. Действительные контактные напряжения
- •4. Проверка тела червяка
- •4.1 Проверка на прочность
- •4.2.Проверка жесткости тела червяка
- •5. Тепловой расчет и охлаждение червячных передач
- •Пример расчета червячной передачи
- •Результаты силового и кинематического расчета привода
- •Исходные данные для расчета червячной передачи
- •2. Установление основных данных
- •3. Определение допускаемых контактных напряжений
- •4. Определение основных размеров
- •4.3. Коэффициент смещения .
- •Червяк.
- •Скорость скольжения м/с.
- •10. Проверочный расчет зубьев колеса на прочность при изгибе
- •11. Проверочный расчет тела червяка на прочность
- •12. Проверка жесткости вала червяка
- •13. Тепловой расчет: температура масла при установившемся режиме
- •14. Работа над чертежом червячного редуктора.
- •15. Использованная литература
1.12.3 Материал колеса – чугун
где исходное
допускаемое напряжение
=175
МПа, а коэффициент, учитывающий влияние
скорости скольжения ,
1.13. Определение размеров передачи
1.13.1 Межосевое расстояние
мм (22)
где
- момент на червячном колесе в
в
Если
проектируемая передача предназначена
для серийного выпуска, то полученное
округляют до ближайшего стандартного
по 1 или 2 ряду ГОСТ 2144-76.
Следует предпочитать первый ряд второму.
1-ый ряд … 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 400, 500 мм …
2-ой ряд … 140, 180, 225, 280, 355, 450 мм …
Для
нестандартных червячных передач
округляют
до ближайшего целого числа с окончанием
на 0 или 5.
1.13.3. Окончательный выбор q и определение коэффициента смещения червяка x .
Коэффициент
диаметра червяка выбирается из ряда по
ГОСТ 19672-76 в пределах, определённых
формулой:
. (24)
Сочетание модулей m и коэффициента диаметра червяка q определяется рекомендациями ГОСТ 2144-76 (см. табл. 4).
Сочетание модулей m и коэффициентов диаметров червяка q
при
=1;
2; 4 (по ГОСТ 2144-76)
Таблица 4
|
q |
|
, мм |
q |
1 |
16*; 20 |
|
5 |
8; 10; 12,5; 16; 20 |
1,25 |
12,5; 16; 20 |
|
(6) |
9**; 10** |
(1,50) |
14**; 16*; 16** |
|
6,3 |
8; 10; 12,5; 14; 16; 20 |
1,6 |
10; 12.5; 16;20 |
|
(7) |
12** |
2 |
8; 12**; 15.5; 16;20 |
|
8 |
8; 10; 12,5; 16; 20 |
2,5 |
8; 10; 12**; 15.5; 16; 20 |
|
10 |
8; 10; 12,5; 16; 20 |
(3) |
10**; 12** |
|
(12) |
10**; 10** |
3,15 |
8; 10; 12.5; 16; 20 |
|
12,5 |
8; 10; 12,5; 16; 20 |
(3,5) |
10**; 12*; 12**; 14*; 14** |
|
16 |
8; 10; 12,5; 16 |
4 |
8; 8**; 10; 12*, 12,5; 16; 20 |
|
20 |
8; 10 |
Примечание: Модули в скобках не являются предпочтительными * - только при =1 ** - допустимые сочетания параметров ***
- только при
|
||||
При окончательном выборе q учитывают его влияние на КПД передачи, на жёсткость и прочность тела червяка. Меньшие q дают больший КПД передачи, но жёсткость и прочность червяка при этом ниже.
Смещение червяка выполняют для получения стандартного межосевого расстояния при выбранных m, Z и q.
Коэффициент
смещения червяка
,
Из условия
неподрезания и незаострения зубьев
колеса, коэффициент смещения x
должен быть в пределах
.
Если коэффициент смещения
не
укладывается в указанные пределы, то
можно выбрать другой q
(табл.4), соответствующий принятому
модулю, и найти другой х
по формуле (25). При наличии возможности
выбора, коэффициент смещения
лучше
брать
,
т.к. в этом случае прочность зуба колеса
при изгибе выше.
Если же ни одно из
рекомендуемых ГОСТом значений q
не даёт нужного х,
то можно изменить число зубьев колеса
на 1 или 2 зуба. После этого следует
уточнить передаточное число передачи
u
по формуле (2) и частоту вращения колеса
по формуле (3).
1.13.4. Расчет геометрических параметров червячной передачи
Рис.2 Схема цилиндрической червячной передачи при x>0
Длина
нарезанной части червяка (рис.2)
,
где С1и
С2 –коэффициенты,
которые выбирают из табл.7 по числу
витков Z1
и коэффициенту смещения
Таблица 7
|
-1 |
-0.5 |
0 |
+0,5 |
+1 |
|
Z1 = 1; 2 |
С1 |
10,5 |
8 |
11 |
11 |
12 |
С2 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,1 |
0.1 |
|
Z1 = 4 |
С1 |
10,5 |
9,5 |
12,5 |
12,5 |
13 |
С2 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,1 |
0,1 |
|
Для шлифуемых червяков во избежание искажения рабочий части поверхностей витков червяка при входе и выходе шлифовального круга b увеличивают на 3m.
В таблице 5 приведены вычисляемые параметры червяка и формулы для их расчета.
В таблице 6 расчетные зависимости для определения параметров червячного колеса
Параметры червяка Таблица 5
Наименование |
Разм. |
Расчетные формулы |
||
Архимедов червяк ZA |
Эвольвентный червяк Z I |
|||
Делительный диаметр |
мм |
|
||
Начальный диаметр |
мм |
|
||
Диаметр вершин витков |
мм |
|
||
Диаметр впадин витков |
мм |
|
|
|
Делительный угол подъема |
градус |
|
||
Начальный угол подъема |
градус |
|
||
Основной угол подъема* (для червяка ZI) |
градус |
_____ |
|
|
Угол профиля в нормальном сечении на начальном цилиндре* |
градус |
|
____ |
|
*Примечание. Угол профиля в осевом сечении витка червяка ZA х=200; угол профиля в нормальном сечении зуба рейки, сопряженной с червяком ZI п=200 (ГОСТ 19036-81). |
||||
Параметры червячного колеса Таблица 6
Наименование |
Размерность |
Расчетная формула |
|
Червяк ZA |
Червяк ZI |
||
Ширина венца |
мм |
|
|
Условный угол обхвата червяка |
град |
2δ= |
|
Делительный диаметр |
мм |
|
|
Начальный диаметр |
мм |
|
|
Диаметр вершин зубьев |
мм |
|
|
Диаметр впадин зубьев |
мм |
|
|
Наибольший диаметр |
мм |
|
|
Делительный угол подъема линии витка γ для наиболее употребительных коэффициентов диаметра червяка q можно взять из табл. 7
Таблица 7
Z1 |
q |
|||||
20 |
16 |
14 |
12,5 |
10 |
8 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
